光伏板下種莊稼,箱變選型有講究
農光互補——光伏發電與農業生產相結合的模式,在江蘇、山東、河南等農業大省正快速推進。板上發電、板下種養,一塊土地兩份收益,既盤活了閑置土地資源,又為鄉村振興注入了綠色動能。
但很多農光互補項目的投資方和EPC總包方,在設備選型環節經常遇到一個實際問題:
農光互補項目用的箱變,和普通地面光伏電站用的箱變,到底有什么區別?應該怎么配?
為了幫助大家少走彎路,本文從農光互補項目的實際應用場景出發,梳理了專用箱變選型配置的幾個關鍵要點。
農光互補項目大多分布在農田、水塘、山坡等戶外環境中,與工廠屋頂或地面電站相比,配電系統面臨三個顯著的差異。
環境濕度大、腐蝕性強
農田區域蒸發量大,尤其南方地區梅雨季節濕度長期在80%以上。箱變長期處于高濕、甚至凝露環境中,對設備的絕緣性能和外殼防腐能力提出了更高要求。此外,化肥、農藥揮發產生的腐蝕性氣體,也會加速金屬部件的氧化。
供電可靠性要求高、夜間存在反向送電風險
光伏發電白天出力、夜間停機,但抽水灌溉、大棚溫控、夜間補光等農業生產用電往往在夜間或清晨進行。這意味著箱變不僅需要完成白天的升壓并網,還要在夜間承擔從電網取電供農用的“反向供電”功能,對箱變的雙方向運行適應性有特殊要求。
用地審批嚴格、設備占地面積受限
農光互補項目對土地利用率要求較高,配電設備占地需要盡可能集約,減少對耕種面積的影響。
這三個特點決定了:農光互補項目的箱變,不能簡單套用常規地面電站的配置方案。
要點一:變壓器選型——防腐等級和防護等級要“加碼”
常規地面光伏電站的箱變多放置在開闊荒地,環境相對干燥。農光互補項目則不同——箱變可能安裝在田間地頭,周邊是長期灌溉的農田,空氣濕度大、土壤含水率高。
建議配置:
外殼防腐處理不低于C4-M(中度腐蝕)等級,沿?;蚋邼竦貐^建議C5-M(高度腐蝕)等級
箱體防護等級不低于IP54(殼體)和IP23(變壓器室),有效防止凝露和粉塵侵入
變壓器選用SCB系列環氧樹脂澆注干式變壓器,絕緣耐熱等級H級(180℃),具備良好的防潮阻燃性能,更適合高濕農田環境
高低壓室內標配除濕加熱器,在濕度超標時自動啟動,消除凝露隱患
中盟電氣農光互補專用箱變的外殼采用覆鋁鋅板+高防腐戶外粉末噴涂工藝,經鹽霧試驗驗證,滿足農田高濕環境下的長期防腐要求。
要點二:高壓側配置——保護要“靈敏”
農光互補項目的光伏陣列分布在農田中,線路長、分支多,高壓側的保護配置必須足夠靈敏,才能快速隔離故障,避免影響整個方陣的發電。
建議配置:
10kV/35kV高壓側配置真空斷路器+微機保護裝置(而非負荷開關+熔斷器組合),具備完善的過流、速斷、零序保護功能
配置防孤島保護和頻率/電壓越限保護,確保在電網失電時快速斷開,保障檢修安全
高壓計量精度不低于0.5S級,滿足上網電費結算要求
要點三:低壓側配置——要滿足“反向供電”和“計量雙方向”
農光互補項目白天光伏發電上網或自用,晚上從電網購電用于農業生產用電。因此低壓側需要同時支持兩個方向的電能流動。
建議配置:
低壓進線斷路器選用四極框架斷路器,具備雙方向過流保護功能
配置雙方向計量表計,分別計量光伏上網電量和農用電網購電量,滿足供電公司對分布式光伏“自發自用、余電上網”或“全額上網”不同模式的計量要求
出線回路預留農業用電接口(水泵、大棚卷簾機、補光燈等),為后續農業用電接入預留空間
要點四:二次系統——要具備“遠動通信”和“遠程運維”能力
農光互補項目往往地處偏遠,設備分散,運維人員不可能每個站點都常駐。這就要求箱變具備遠程監控和故障預警能力。
建議配置:
通信管理機支持IEC 61850或IEC 101/104規約,與調度端可靠通信
上傳運行數據至少包括:電壓、電流、功率、電能、變壓器溫度、開關位置狀態、保護動作信息
具備故障錄波功能,便于遠程分析故障原因
可選配手機APP遠程巡檢功能,運維人員無需到場即可查看設備運行狀態
以下為5MW~8MW農光互補項目的推薦配置方案,具體以實際接入系統批復為準。

近年來,農光互補項目箱變越來越多地采用 “一二次融合” 的供應模式——即箱變廠家同時負責一次設備和二次保護通信系統的設計、生產、聯調,整體交付。
原因在于:
避免現場聯調難題:一二次設備在廠內已完成聯調,現場只需接入電源和光纖,無需多廠家現場配合對點,調試時間縮短60%以上
責任主體單一:出了問題只需找箱變廠家一家解決,不存在一次設備廠家和二次廠家互相推諉的情況
資料統一完整:全套竣工資料由一家出具,格式統一、內容完整,驗收效率大幅提高
江蘇中盟電氣具備電力工程總承包及承裝(修、試)資質,可實現農光互補箱變的一二次融合設計、工廠預裝聯調、現場即插即用,已成功應用于多個農光互補項目。
基于上述配置思路,江蘇中盟電氣推出了農光互補專用系列歐式箱變,在產品設計上做了以下針對性優化:
高防腐殼體:覆鋁鋅板+戶外級粉末靜電噴涂,鹽霧試驗驗證,適配高濕、弱腐蝕性農田環境
防凝露系統:箱體內部標配智能除濕裝置+加熱器,溫濕度自動控制,消除凝露隱患
全銅干變:SCB系列一級能效干式變壓器,H級絕緣,防潮阻燃,滿足高濕環境長期運行
一二次融合:保護、通信、計量在廠內完成聯調,現場即插即用,縮短并網周期
雙方向計量支持:滿足光伏上網與農業購電雙向計費需求,配置靈活
目前已服務農光互補項目數十個,覆蓋江蘇、山東、安徽、河南等地,所有設備均一次性通過供電公司并網驗收,運行穩定可靠。
農光互補項目的箱變配置,需要在滿足并網技術要求的同時,充分考慮農田環境的特殊性。防腐等級、防潮能力、雙方向供電功能、一二次融合程度——這四個維度是選型時重點考察的方向。